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>太陽に投げ落とすよりも太陽系の外へ放り出す方が力学的には楽なのですが
詳しく
地球 [wikipedia.org]は太陽の周囲を毎秒30km弱のスピードで周回しています。地球から太陽に向けて何かを自由落下させたければ、公転方向と反対向きに毎秒30kmで射出しなければなりません。これは第三宇宙速度 [wikipedia.org]よりも大きいです。
太陽に何かを落としたい時は、自由落下でなければいけないのでしょうか?自由落下でなければ、30km/s以下でいけたりしないのでしょうか?
何かを太陽に落とすということは、「近地点が太陽の半径より小さい楕円軌道に移行する」ってことです。
で、そういった軌道変更できるだけの速度変化(減速)は、太陽系離脱に必要な加速よりも大きくなります。それこそ、水星は土星よりも遠い [lizard-tail.com]ぐらいですから。
>タイミングとか軌道制御はとてつもなく難しいでしょうけど、たぶんそこまですれば『当たり損ね』ても太陽系外一直線だろうし。
いいえ。太陽系外に放り出すだけの速度を与えるのが手間だから太陽直撃コースを選んだのですから、当たり損ねれば当然、太陽の引力を振り切る運動エネルギーは無いので楕円軌道に乗ります。
また、直撃すればいいのですが、微妙に外れると困ったことになりそうです。太陽至近を通ったために軌道が大きくねじ曲がり、太陽至近を通ったので軌道を観測する事もできず、太陽至近を通って通信機器などが壊れて正確な位置などもつかめない。危険物がそんな風に行方不明になるのは、ちょっとどうかと。
> 太陽系内で何度かスイングバイして捻じ曲げて
メッセンジャーが地球軌道から水星軌道に遷移するまでで7年。しかも「いつ出発しても7年で行ける」わけではなく、スイングバイできるタイミング(各惑星の配置)によってはもっと時間がかかるでしょう。太陽の半径は水星の公転軌道半径よりずっと小さいですし、水星より内側にはスイングバイ減速に使える天体がないことも考慮すると、何十年という単位のプロジェクトになりそうですね。ヘタをすると発射タイミング自体が何十年も先になりかねない。
>『当たり損ね』ても太陽系外一直線
太陽系外行きが許容されるのなら最初からそちらを狙った方が楽です。
> 太陽の中心からその半径までの『小さな範囲』を駆け抜けるように軌道制御
それは、まさに私の書いた> 「近地点が太陽の半径より小さい楕円軌道に移行する」ということそのものです。
で、その為には何らかの方法で周回速度を落とす必要がある、というのは物理学的に明らかなわけです。
次に、> 太陽系内で何度かスイングバイして捻じ曲げて
「スイングバイ」とは、重力を介して惑星の公転速度を貰ったり、その逆をしたりするものであり、「自ら推進剤を使わなくても加減速できる」というメリットはありますが、物理学的には、軌道をねじ曲げてるわけでもなんでもなく、ただの加減速手段です。
結局のところ、地球付近での太陽周回軌道をスタートとした場合、「スイングバイなどによって、太陽に突入できるまで周回速度を落とす」ための減速量よりも「スイングバイなどによって、太陽系外に脱出できるまで周回速度を上げる」ための加速量の方が小さくなります。
加速と減速は、方向が違うだけで、やってることは同じ。
放物線軌道または双曲線軌道で太陽に向かうにはどれだけ加速すれば良い?それは楕円軌道よりも効率的?
減速スイングバイは加速のよりも複数回のスイングバイがやりやすいかも。 仮にそうだとしても、約30km/sから30km/sを引くより、30km/sに約17km/sを足す方が楽そうですが。約11km/sは地球脱出時に支払い済ですし。
#スイングバイは相対速度を曲げるだけだから、太陽基準だと惑星基準の図の見た目ほどには曲がらない…。スイングバイの原理説明の図だけ見ると、ぐんにょり曲がって見えるのですけど。#しかも、相対速度が大きいと惑星をかすめても案外曲げられないなぁ…。結果の式を使っててきとーに概算して、そう感じました。
>水金月のどれか
それが「ゴミの日」なんですねっ
スイングバイで太陽に落とす場合、最後のスイングバイでは太陽への自由落下軌道に乗せる必要がある。その際、スイングバイに使用する惑星速度の2倍以上で惑星に接近しなければならない。でも、惑星付近で1.5倍の速度があれば太陽系を脱出できる。すなわち、スイングバイをいくら使おうと脱出の方が楽。
いいこと思いついたヨットみたいに帆を張って、太陽風で風上に飛べばいいんじゃね
エーテルで機能するキールがあればw
#アニメでいかにも自由自在に飛び回ってるから、なかなか不自由さが理解しにくい
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スーパーマン (スコア:2)
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
>太陽に投げ落とすよりも太陽系の外へ放り出す方が力学的には楽なのですが
詳しく
Re: (スコア:3, 参考になる)
地球 [wikipedia.org]は太陽の周囲を毎秒30km弱のスピードで周回しています。
地球から太陽に向けて何かを自由落下させたければ、公転方向と反対向きに
毎秒30kmで射出しなければなりません。これは第三宇宙速度 [wikipedia.org]
よりも大きいです。
Re: (スコア:1)
太陽に何かを落としたい時は、自由落下でなければいけないのでしょうか?
自由落下でなければ、30km/s以下でいけたりしないのでしょうか?
Re: (スコア:5, 参考になる)
何かを太陽に落とすということは、
「近地点が太陽の半径より小さい楕円軌道に移行する」
ってことです。
で、そういった軌道変更できるだけの速度変化(減速)は、太陽系離脱に必要な加速よりも大きくなります。
それこそ、水星は土星よりも遠い [lizard-tail.com]ぐらいですから。
Re:スーパーマン (スコア:0)
太陽系内で何度かスイングバイして捻じ曲げて、その結果として太陽の中心からその半径までの
『小さな範囲』を駆け抜けるように軌道制御すればいいような。
タイミングとか軌道制御はとてつもなく難しいでしょうけど、たぶんそこまですれば『当たり損ね』ても太陽系外一直線だろうし。
Re:スーパーマン (スコア:1)
>タイミングとか軌道制御はとてつもなく難しいでしょうけど、たぶんそこまですれば『当たり損ね』ても太陽系外一直線だろうし。
いいえ。太陽系外に放り出すだけの速度を与えるのが手間だから太陽直撃コースを選んだのですから、当たり損ねれば当然、太陽の引力を振り切る運動エネルギーは無いので楕円軌道に乗ります。
また、直撃すればいいのですが、微妙に外れると困ったことになりそうです。太陽至近を通ったために軌道が大きくねじ曲がり、太陽至近を通ったので軌道を観測する事もできず、太陽至近を通って通信機器などが壊れて正確な位置などもつかめない。危険物がそんな風に行方不明になるのは、ちょっとどうかと。
Re:スーパーマン (スコア:1, 参考になる)
Re:スーパーマン (スコア:2, 参考になる)
> 太陽系内で何度かスイングバイして捻じ曲げて
メッセンジャーが地球軌道から水星軌道に遷移するまでで7年。しかも
「いつ出発しても7年で行ける」わけではなく、スイングバイできる
タイミング(各惑星の配置)によってはもっと時間がかかるでしょう。
太陽の半径は水星の公転軌道半径よりずっと小さいですし、水星より
内側にはスイングバイ減速に使える天体がないことも考慮すると、
何十年という単位のプロジェクトになりそうですね。ヘタをすると
発射タイミング自体が何十年も先になりかねない。
>『当たり損ね』ても太陽系外一直線
太陽系外行きが許容されるのなら最初からそちらを狙った方が楽です。
Re:スーパーマン (スコア:2, 参考になる)
> 太陽の中心からその半径までの『小さな範囲』を駆け抜けるように軌道制御
それは、まさに私の書いた
> 「近地点が太陽の半径より小さい楕円軌道に移行する」
ということそのものです。
で、その為には何らかの方法で周回速度を落とす必要がある、というのは物理学的に明らかなわけです。
次に、
> 太陽系内で何度かスイングバイして捻じ曲げて
「スイングバイ」とは、
重力を介して惑星の公転速度を貰ったり、その逆をしたりするものであり、
「自ら推進剤を使わなくても加減速できる」というメリットはありますが、
物理学的には、軌道をねじ曲げてるわけでもなんでもなく、ただの加減速手段です。
結局のところ、地球付近での太陽周回軌道をスタートとした場合、
「スイングバイなどによって、太陽に突入できるまで周回速度を落とす」ための減速量
よりも
「スイングバイなどによって、太陽系外に脱出できるまで周回速度を上げる」ための加速量
の方が小さくなります。
加速と減速は、方向が違うだけで、やってることは同じ。
Re: (スコア:0)
太陽系内の星に落下する方が確率が高そうだな。
(目的を考えると、水金月のどれか)
それに、最初から狙って「射ち放っなし」ではなく、
途中で地上から軌道制御をやるつもりなら、
スラスターの燃料も十分に積んでおかないとだめだよ。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
宇宙には空気抵抗も頑丈な地面もないから、万有引力の法則に従ってすっ飛ぶ以外にできることはないのに、ニュートン力学の方程式で示された答えが、日常的な感覚と相違することにどうしても納得できない人ってのはやっぱりいるんだなぁ…て思たね。
Re: (スコア:0)
放物線軌道または双曲線軌道で太陽に向かうにはどれだけ加速すれば良い?
それは楕円軌道よりも効率的?
Re:スーパーマン (スコア:1)
減速スイングバイは加速のよりも複数回のスイングバイがやりやすいかも。
仮にそうだとしても、約30km/sから30km/sを引くより、30km/sに約17km/sを足す方が楽そうですが。約11km/sは地球脱出時に支払い済ですし。
#スイングバイは相対速度を曲げるだけだから、太陽基準だと惑星基準の図の見た目ほどには曲がらない…。スイングバイの原理説明の図だけ見ると、ぐんにょり曲がって見えるのですけど。
#しかも、相対速度が大きいと惑星をかすめても案外曲げられないなぁ…。結果の式を使っててきとーに概算して、そう感じました。
Re:スーパーマン (スコア:1)
>水金月のどれか
それが「ゴミの日」なんですねっ
Re:スーパーマン (スコア:1)
スイングバイで太陽に落とす場合、最後のスイングバイでは太陽への自由落下軌道に乗せる必要がある。
その際、スイングバイに使用する惑星速度の2倍以上で惑星に接近しなければならない。
でも、惑星付近で1.5倍の速度があれば太陽系を脱出できる。
すなわち、スイングバイをいくら使おうと脱出の方が楽。
the.ACount
Re:スーパーマン (スコア:1)
いいこと思いついた
ヨットみたいに帆を張って、太陽風で風上に飛べばいいんじゃね
エーテルで機能するキールがあればw
#アニメでいかにも自由自在に飛び回ってるから、なかなか不自由さが理解しにくい